随堂练习 shell脚本（六）

函数 function

函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分

函数和shell程序区别:

　　Shell程序在子Shell中运行

　　Shell函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可对shell中变量进行修改

管理函数

函数由两部分组成：函数名和函数体

帮助参看：help function

定义函数

#语法一：
func_name （）{
...函数体...
}

#语法二：
function func_name {
...函数体...
}

#语法三：
function func_name （） {
...函数体...
}

查看函数

#查看当前已定义的函数名
declare -F

#查看当前已定义的函数定义
declare -f

#查看指定当前已定义的函数名
declare -f func_name

#查看当前已定义的函数名定义
declare -F func_name

删除函数

格式

unset func_name

函数调用

函数的调用方式

可在交互式环境下定义函数

可将函数放在脚本文件中作为它的一部分

可放在只包含函数的单独文件中

调用：函数只有被调用才会执行，通过给定函数名调用函数，函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码

函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止

交互式环境下定义和使用函数

范例

[root@centos8 ~]# dir() {
> ls -l
> }

[root@centos8 ~]# dir
total 4
-rw-------. 1 root root 1559 Nov 7 19:33 anaconda-ks.cfg

范例:实现判断CentOS的主版本

[root@centos8 ~]# centos_version() {
> sed -rn 's#^.* +([0-9]+)..*#1#p' /etc/redhat-release
> }

[root@centos8 ~]# centos_version
8

在脚本中定义及使用函数

函数在使用前必须定义，因此应将函数定义放在脚本开始部分，直至shell首次发现它后才能使用，调用函数仅使用其函数名即可

[root@centos8 ~]# cat func1.sh

[root@centos8 ~]# cat func1.sh
#!/bin/bash

#name:func1

hello(){

echo "Hello there today's date is `date +%F`"
}

echo "now going to the function hello"

hello
echo "back from the function"

[root@centos8 ~]# ./func1.sh

now going to the function hello

Hello there today's date is 2019-12-18

back from the function

范例

cat reset.sh

#!/bin/bash

disable_selinux(){

　　sed -ri.bak 's/^(SELINUX=).*/1disabled' /etc/selinux/config

　　echo "SElinux已禁用，重新启动后才可生效"

}

disable_firewall(){

　　systemctl disable --now firewalld &> /dev/null

　　echo "防火墙已禁用"

}

set_ps1(){

　　echo "PS1='[e[1;35m][u@h W]\$[e[0m]'" > /etc/profile.d/reset.sh

　　echo "提示符已修改成功,请重新登录生效"

}

set_eth(){

　　sed -i.bak '/GRUB_CMDLINE_LINUX=/s@"$@ net.ifnames=0"@' /etc/default/grub

　　grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg &> /dev/null

　　echo "网络名称已修改成功，请重新启动才能生效"

}

PS3="请选择相应的编号(1-6): "

MENU='

禁用SELinux

关防火墙

修改提示符

修改网卡名

以上全实现

退出

'

select M in $MENU ;do

case $REPLY in

1)　

　　disable_selinux

　　;;

2)

　　disable_firewall

　　;;

3)

　　set_ps1

　　;;

4)

　　set_eth

　　;;

5)

　　disable_selinux

　　disable_firewall

　　set_ps1

　　set_eth

　　;;

6)

　　break

　　;;

*)

　　echo "请输入正确的数字"

esac

done

使用函数文件

可以将经常使用的函数存入一个单独的函数文件，然后将函数文件载入shell，再进行调用函数

文件名可任意选取，但最好与相关任务有某种联系，例如：functions

一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用delcare -f 或set 命令查看所有定义的函数，其输出列表包括已经载入shell的所有函数

若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件

实现函数文件的过程：

1. 创建函数文件，只存放函数的定义

2. 在shell脚本或交互式shell中调用函数文件，格式如下

　. filename 或 source filename　

范例

[root@centos8 ~]# cat functions

#!/bin/bash

# functions

hello(){

　　echo Run hello Function

}

hello2(){

　　echo Run hello2 Function

}

[root@centos8 ~]# . functions

[root@centos8 ~]# hello

Run hello Function

[root@centos8 ~]# hello2

Run hello2 Function

[root@centos8 ~]# declare -f hello hello2

hello ()
{
echo Run hello Function
}

hello2 ()
{
echo Run hello2 Function
}

范例

[root@centos8 script40]# cat reset.sh

#!/bin/bash

source /etc/init.d/functions

disable_selinux(){

　　sed -ri.bak 's/^(SELINUX=).*/1disabled/' /etc/selinux/config

　　action "SElinux已禁用,重新启动后才可生效"

}

disable_firewall(){

　　systemctl disable --now firewalld &> /dev/null

　　action "防火墙已禁用"

}

set_ps1() {

　　echo "PS1='[e[1;35m][u@h W]\$[e[0m]'" > /etc/profile.d/reset.sh

　　action "提示符已修改成功,请重新登录生效"
}

set_eth(){

　　sed -i.bak '/GRUB_CMDLINE_LINUX=/s@"$@ net.ifnames=0"@' /etc/default/grub

　　grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg &> /dev/null

　　action "网络名称已修改成功,请重新启动才能生效"

}

PS3="请选择相应的编号(1-6): "

MENU='

禁用SELinux

关防火墙

修改提示符

修改网卡名

以上全实现

退出
'

select M in $MENU ;do

case $REPLY in

1)

　　disable_selinux

　　;;

2)　

　　disable_firewall

　　;;

3)

　　set_ps1

　　;;

4)

　　set_eth

　　;;

5)

　　disable_selinux

　　disable_firewall

　　set_ps1

　　set_eth

　　;;

6)

　　break

　　;;

*)

　　echo "请输入正确的数字"

esac

done

函数返回值

函数的执行结果返回值：

　　使用echo等命令进行输出

　　函数体中调用命令的输出结果

函数的退出状态码：

　　默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码

　　自定义退出状态码，其格式为：

return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值

return 　　0 　　 无错误返回

return 　　1-255  有错误返回

环境函数

类拟于环境变量，也可以定义环境函数，使子进程也可使用父进程定义的函数

定义环境函数：

export -f function_name

declare -xf function_name

查看环境函数：

export -f

declare -xf

函数参数

函数可以接受参数：

　　传递参数给函数：在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可，如：testfunc arg1 arg2 ...

　　在函数体中当中，可使用$1, $2, ...调用这些参数；还可以使用$@, $*, $#等特殊变量

范例：实现进度条功能

[root@centos8 ~]# cat progress_chart.sh

#!/bin/bash

function print_chars()

{

　　# 传入的第一个参数指定要打印的字符串

　　local char="$1"

　　# 传入的第一个参数指定要打印多少次指定的字符串

　　local number="$2"

　　local c

　　for ((c=0;c<number;++c)); do

　　　　printf "$char"

　　done

}

COLOR=32

declare -i end=50

for ((i=1;i<=end;++i)); do

　　printf "e[1;${COLOR}me[80D["

　　print_chars "#" $i

　　print_chars " " $((end - i))

　　printf "] %3d%%e[0m" $((i * 2))

　　sleep 0.1s

done

echo

函数变量

变量作用域：

普通变量：只在当前shell进程有效，为执行脚本会启动专用子shell进程；因此，本地变量的作用范围是当前shell脚本程序文件，包括脚本中的函数

环境变量：当前shell和子shell有效

本地变量：函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁

注意：
如果函数中定义了普通变量，且名称和局部变量相同，则使用本地变量

由于普通变量和局部变量会冲突，建议在函数中只使用本地变量

在函数中定义本地变量的方法

local NAME=VALUE

函数递归

函数递归：函数直接或间接调用自身，注意递归层数，可能会陷入死循环

范例:

[root@centos8 ~]# func () { let i++;echo $i;echo "run func"; func; }

[root@centos8 ~]# func

递归示例：

阶乘是基斯顿·卡曼于 1808 年发明的运算符号，是数学术语，一个正整数的阶乘（factorial）是所有小

于及等于该数的正整数的积，并且0和1的阶乘为1，自然数n的阶乘写作n!

n!=1×2×3×...×n

阶乘亦可以递归方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n

n!=n(n-1)(n-2)...1

n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!

范例：fact.sh

#!/bin/bash

fact(){

　　if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then

　　　　echo 1

　　else

　　　　echo $[$1*$(fact $[$1-1])]

　　fi

}

fact $1

fork 炸弹是一种恶意程序，它的内部是一个不断在 fork 进程的无限循环，实质是一个简单的递归程序。由于程序是递归的，如果没有任何限制，这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资源

参考：https://en.wikipedia.org/wiki/Fork_bomb

函数实现

:(){ :|:& };:

bomb() { bomb | bomb & }; bomb

脚本实现

cat Bomb.sh

#!/bin/bash

./$0|./$0&

练习
1. 编写函数，实现OS的版本判断

2. 编写函数，实现取出当前系统eth0的IP地址

3. 编写函数，实现打印绿色OK和红色FAILED

4. 编写函数，实现判断是否无位置参数，如无参数，提示错误

5. 编写函数，实现两个数字做为参数，返回最大值

6. 编写服务脚本/root/bin/testsrv.sh，完成如下要求

　　(1) 脚本可接受参数：start, stop, restart, status

　　(2) 如果参数非此四者之一，提示使用格式后报错退出

　　(3) 如是start:则创建/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并显示“启动成功”考虑：如果事先已经启动过一次，该如何处理？

　　(4) 如是stop:则删除/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并显示“停止完成”考虑：如果事先已然停止过了，该如何处理？

　　(5) 如是restart，则先stop, 再start考虑：如果本来没有start，如何处理？

　　(6) 如是status, 则如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件存在，则显示“SCRIPT_NAME is running...”，如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件不存在，则显示“SCRIPT_NAME is stopped...”

　　(7)在所有模式下禁止启动该服务，可用chkconfig 和 service命令管理说明：SCRIPT_NAME为当前脚本名

7. 编写脚本/root/bin/copycmd.sh

(1) 提示用户输入一个可执行命令名称

(2) 获取此命令所依赖到的所有库文件列表

(3) 复制命令至某目标目录(例如/mnt/sysroot)下的对应路径下如：/bin/bash ==> /mnt/sysroot/bin/bash/usr/bin/passwd ==> /mnt/sysroot/usr/bin/passwd

(4) 复制此命令依赖到的所有库文件至目标目录下的对应路径下： 如：/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ==> /mnt/sysroot/lib64/ld-linux-x86-64.so.2

(5)每次复制完成一个命令后，不要退出，而是提示用户键入新的要复制的命令，并重复完成上述功能；直到用户输入quit退出

8. 斐波那契数列又称黄金分割数列，因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列”，指的是这样一个数列：0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……，斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义：F（0）=0，F（1）=1，F（n）=F(n-1)+F(n-2)（n≥2），利用函数，求n阶斐波那契数列

9. 汉诺塔（又称河内塔）问题是源于印度一个古老传说。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子，在一根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。并且规定，在小圆盘上不能放大圆盘，在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘，利用函数，实现N片盘的汉诺塔的移动步骤

其他脚本相关工具

信号捕捉 trap

trap '触发指令' 信号

　　进程收到系统发出的指定信号后，将执行自定义指令，而不会执行原操作

trap '' 信号

　　忽略信号的操作

trap '-' 信号

　　恢复原信号的操作

trap -p

　　列出自定义信号操作

trap finish EXIT

　　当脚本退出时，执行finish函数
范例：

#!/bin/bash

trap 'echo "Press ctrl+c or ctrl+\"' int quit

trap -p

for((i=0;i<=10;i++))

do

　　sleep 1

　　echo $i

done

trap ' ' int

trap -p

for((i=11;i<=20;i++))

do

　　sleep 1

　　echo $i

done

范例

[root@centos8 ~]# cat trap_exit.sh

#!/bin/bash

finish(){

　　echo finish | tee -a /root/finish.log

}

trap finish exit

while true ; do

　　echo running

　　sleep 1

done

创建临时文件 mktemp

mktemp 命令用于创建并显示临时文件，可避免冲突

格式

mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]

说明：TEMPLATE: filenameXXX，X至少要出现三个

常见选项：

-d 创建临时目录

-p DIR或--tmpdir=DIR 指明临时文件所存放目录位置

范例：

[root@centos8 data]# mktemp

/tmp/tmp.UogGCumh8C

mktemp /tmp/testXXX

tmpdir=`mktemp -d /tmp/testdirXXX`

mktemp --tmpdir=/testdir testXXXXXX

范例：

[root@centos8 ~]# cat /data/scripts/rm.sh

#!/bin/bash

DIR=`mktemp -d /tmp/trash-$(date +%F_%H-%M-%S)xxxxxx`

mv $* $DIR

echo $* is move to $DIR

[root@centos8 ~]# alias rm=/data/scripts/rm.sh

安装复制文件 install

install 功能相当于 cp，mkdir, chmod，chown，chgrp 等相关工具的集合

install命令格式：

install [OPTION]... [-T] SOURCE DEST 单文件

install [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY

install [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

install [OPTION]... -d DIRECTORY...创建空目录

选项：

-m 　　MODE，默认755
-o 　　OWNER
-g 　　GROUP
-d 　　DIRNAME 目录

范例

install -m 700 -o wang -g admins srcfile desfile

install -m 770 -d /testdir/installdir

[root@centos8 ~]# install -m 600 -o wang -g bin anaconda-ks.cfg /data/a.cfg

[root@centos8 ~]# ll /data/a.cfg

-rw------- 1 wang bin 1550 Jun 23 20:28 /data/a.cfg

[root@centos8 ~]# install -m 700 -o mage -g daemon -d /data/testdir

[root@centos8 ~]# ll -d /data/testdir

drwx------ 2 mage daemon 6 Apr 29 15:09 /data/testdir

交互式转化批处理工具 expect

expect 是由Don Libes基于 Tcl（ Tool Command Language ）语言开发的，主要应用于自动化交互式操作的场景，借助 expect 处理交互的命令，可以将交互过程如：ssh登录，ftp登录等写在一个脚本上，使之自动化完成。尤其适用于需要对多台服务器执行相同操作的环境中，可以大大提高系统管理人员的工作效率

expect 语法：

expect [选项] [ -c cmds ] [ [ -[f|b] ] cmdfile ] [ args ]

常见选项：

-c：从命令行执行expect脚本，默认expect是交互地执行的

-d：可以输出输出调试信息

示例：

expect -c 'expect " " {send "pressed enter "}'

expect -d ssh.exp

expect中相关命令

　　spawn 启动新的进程

　　expect 从进程接收字符串

　　send 用于向进程发送字符串

　　interact 允许用户交互

　　exp_continue 匹配多个字符串在执行动作后加此命令

expect最常用的语法(tcl语言:模式-动作)

单一分支模式语法：

[root@centos8 test]# expect

expect1.1> expect "hi" {send "You said hi "}

hahahixixi

You said hi

匹配到hi后，会输出“you said hi”，并换行

多分支模式语法：

[root@centos8 ~]# expect

expect1.1> expect "hi" { send "You said hi " } "hehe" { send "Hehe yourself "} "bye" { send "Good bye " }
hehe
Hehe yourself

expect1.2> expect "hi" { send "You said hi " } "hehe" { send "Hehe yourself "} "bye" { send "Good bye " }
bye
Good bye

expect1.3> expect "hi" { send "You said hi " } "hehe" { send "Hehe yourself "} "bye" { send "Good bye " }
hi
You said hi
expect1.4>

匹配hi,hello,bye任意字符串时，执行相应输出。等同如下：

expect {

　　"hi" { send "You said hi "}

　　"hehe" { send "Hehe yourself "}

　　"bye" { send " Good bye "}
}

[root@centos8 ~]# expect

expect1.1> expect {

+> "hi" { send "You said hi "}

+> "hehe" { send "Hehe yourself "}

+> "bye" { send " Good bye "}

+> }

bye

Good bye

expect1.2>

范例1：

#!/usr/bin/expect

spawn scp /etc/fstab 10.0.0.7:/data

expect {

"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

"password" { send "magedu " }

}

expect eof

范例2：

#!/usr/bin/expect

spawn ssh 10.0.0.7

expect {

"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

"password" { send "magedu " }

}

interact

范例3：expect 变量

#!/usr/bin/expect

set ip 10.0.0.7

set user root

set password magedu

set timeout 10

spawn ssh $user@$ip

expect {

"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

"password" { send "$password " }

}

interact

范例4：expect 位置参数

[root@centos8 ~]# cat expect4

#!/usr/bin/expect

set ip [lindex $argv 0]

set user [lindex $argv 1]

set password [lindex $argv 2]

spawn ssh $user@$ip

expect {

　　"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

　　"password" { send "$password " }

}

interact

[root@centos8 ~]# ./expect4 10.0.0.7 root longwang

spawn ssh root@10.0.0.7

root@10.0.0.7's password:

Last login: Wed Apr 29 15:34:14 2020 from 10.0.0.8

[root@centos7 ~]# exit
logout
Connection to 10.0.0.7 closed.

范例5：expect 执行多个命令

#!/usr/bin/expect

set ip [lindex $argv 0]

set user [lindex $argv 1]

set password [lindex $argv 2]

set timeout 10

spawn ssh $user@$ip

expect {

　　"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

　　"password" { send "$password " }

}

expect "]#" { send "useradd haha " }

expect "]#" { send "echo longwang |passwd --stdin haha " }

send "exit "

expect eof

#./ssh4.exp 10.0.0.7 root longwang

范例6：shell脚本调用 expect

#!/bin/bash

ip=$1

user=$2

password=$3

expect <<EOF

set timeout 20

spawn ssh $user@$ip

expect {

"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

"password" { send "$password " }

}
expect "]#" { send "useradd hehe " }

expect "]#" { send "echo longwang |passwd --stdin hehe " }

expect "]#" { send "exit " }

expect eof

EOF

#./ssh5.sh 192.168.8.10 root longwang

范例7: shell脚本利用循环调用expect 在CentOS和Ubuntu上批量创建用户

#!/bin/bash

NET=10.0.0

user=root

password=longwang

for ID in 6 7 111; do

ip=$NET.$ID

expect <<EOF

set timeout 20

spawn ssh $user@$ip

expect {

　　"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

　　"password" { send "$password " }

}

expect "#" { send "useradd test " }

expect "#" { send "exit " }

expect eof

EOF

done

范例

[root@centos8 scripts]# cat expect8.sh

#!/bin/bash

NET=10.0.0

user=root

password=centos

for ID in 202 204 ;do

ip=$NET.$ID

expect <<EOF

set timeout 20

spawn ssh $user@$ip

expect {

　　"yes/no" { send "yes ";exp_continue }

　　"password" { send "$password " }

}

expect "#" { send "sed -i 's/^(SELINUX=).*/1disabled/' /etc/selinux/config " }

expect "#" { send "setenforce 0 " }

expect "#" { send "exit " }

expect eof

EOF

done